CN105123693A - 一种植物源抑藻剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植物源抑藻剂，所述的抑藻剂为椰子油正辛酸。本发明与现有技术相比，椰油正辛酸能刺激藻细胞产生氧自由基，改变了细胞膜通透性，降低了抗氧化能力，对铜绿微囊藻具有明显的抑制作用。同时它具有椰子香气，不具有腐蚀性，对人体安全，化学性质稳定，不易挥发，易降解，具有生态安全性。

Description

一种植物源抑藻剂

技术领域

本发明属于抑藻剂，特别属于植物源抑藻剂。

背景技术

水华是目前亟待解决的重要水环境问题之一，在所有化感物质中，脂肪酸类化感物质研究相对较多。化工生产的脂肪酸一般都具有比较强的刺激性气味，碳链越短，其刺激性气味越重，对动物及人体产生不良影响，作为抑藻剂释放到水体中也会对环境造成新的污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种刺激性气味小的植物源抑藻剂。

本发明解决技术问题的技术方案为：一种植物源抑藻剂，所述的抑藻剂为椰子油正辛酸。

所述的椰子油正辛酸含有正辛酸的浓度(重量)为99-99.5％，其余成份含有壬酸、庚酸。

所述的藻为铜绿微囊藻、斜生栅藻。

优选的藻为铜绿微囊藻。

所述的藻密度为1-9*10⁶个/毫升。

由于植物源的脂肪酸种类繁多，并不是所有的脂肪酸都有抑藻效果。本发明中的椰子油正辛酸是从椰子油中提取的，椰子油是自然界含量比较丰富的植物油，且其中的正辛酸含量相对其他植物以及植物油都比较高。

本发明与现有技术相比，椰油正辛酸能刺激藻细胞产生氧自由基，改变了细胞膜通透性，降低了抗氧化能力，对铜绿微囊藻具有明显的抑制作用。同时它具有椰子香气，不具有腐蚀性，对人体安全，化学性质稳定，不易挥发，易降解，具有生态安全性。

附图说明

图1所示是经不同浓度椰子油正辛酸处理24h,48h,72h和96h的铜绿微囊藻细胞密度图。

在图1中，1为空白的铜绿微囊藻密度；2为加12.5ìl/L的椰子油正辛酸的铜绿微囊藻密度；3为加25ìl/L的椰子油正辛酸的铜绿微囊藻密度；4为加50ìl/L的椰子油正辛酸的铜绿微囊藻密度；5为加100ìl/L的椰子油正辛酸的铜绿微囊藻密度。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细的说明。

本发明中所用藻种铜绿微囊藻(FACHB-942)购于中国科学院武汉水生生物研究所，使用BG-11培养基培养。培养条件：温度25℃，光照强度4000lx，光暗周期为12h：12h，扩大培养一周，使铜绿微囊藻达到对数生长期，用BG-11培养基稀释成初始藻密度为4.3×10⁶个/mL，通常的试验用基数为10⁵个/mL的初始藻密度，由于该抑藻剂效果较好，所以初始密度相应的设置成10⁶个/mL。

所用的斜生栅藻(FACHB-12)购于中国科学院武汉水生生物所，使用BG-11培养基培养，培养条件与方法同上述铜绿微囊藻。用BG-11培养基稀释成初始藻密度为8.2×10⁵个/mL

所用的椰子油正辛酸购于广州峰佰顺贸易有限公司，重量浓度为99％。

实施例1：

在室温、搅拌的情况下，于铜绿微囊藻的藻密度为4.3×10⁶cells/mL中，加入12.5ìl/L椰子油正辛酸、处理96小时，铜绿微囊藻的藻密度为9.67×10⁵cells/mL。

实施例2：

在室温、搅拌的情况下，于铜绿微囊藻的藻密度为4.3×10⁶cells/mL中，加入25ìl/L椰子油正辛酸、处理72小时，铜绿微囊藻的藻密度为2.2×10⁶cells/mL。

实施例3：

在室温、搅拌的情况下，于铜绿微囊藻的藻密度为4.3×10⁶cells/mL中，加入50ìl/L椰子油正辛酸、处理48小时，铜绿微囊藻的藻密度为2.517×10⁶cells/mL。

实施例4：

在室温、搅拌的情况下，于铜绿微囊藻的藻密度为4.3×10⁶cells/mL中，加入100ìl/L椰子油正辛酸、处理24小时，铜绿微囊藻的藻密度为2.283×10⁶cells/mL。

实施例5

5.1细胞密度

在初始藻密度为4.3×10⁶cells/mL铜绿微囊藻藻液中，加入椰子油正辛酸，设置5个浓度梯度，椰子油正辛酸的浓度分别是：0，12.5ul/L，25ul/L，50ul/L，100ul/L,分别于24h，48h，72h，96h用血球计数板对藻细胞进行计数。

表1：

如表1、图1所示：随着椰子油正辛酸浓度的增加，从12.5-100ul/L，藻细胞密度呈现逐渐减少的趋势，且随着处理时间的延长，实验组的藻细胞密度相比对照组越来越少。到96h时，藻细胞计数结果接近零。说明椰子油正辛酸对铜绿微囊藻具有很好的抑制效果。

5.2抑制率及EC₉₉

椰子油正辛酸对铜绿微囊藻抑制率的计算公式为：

$IR=\left(1-\frac{N}{N_0}\right)\×100\%$

其中：IR—抑制率，N—实验组藻细胞数，N0—对照组藻细胞数。

采用Excel工作表计算各相关值，作图分析其变化趋势。通过概率法作图获得线性回归方程，计算EC₉₉。用SPSS21.0软件对相关数据进行处理，分析各实验组的差异显著性，P<0.05表示具有显著性差异，P<0.01表示具有极显著性差异。

表2椰子油正辛酸对铜绿微囊藻生长的抑制率％

表2显示的是不同浓度椰子油正辛酸对铜绿微囊藻的抑制率。从表2数据可看出，在同一时间里，随着椰油正辛酸浓度的增加，其对铜绿微囊藻生长的抑制率逐渐增大，随着处理时间的增加，同一浓度的椰油正辛酸对铜绿微囊藻的抑制率也呈递增的趋势。当处理时间为96h时，实验组的抑制率都达到95％以上；当椰油正辛酸浓度为100ul/L，处理时间为96h时，其对铜绿微囊藻的抑制率接近100％。

表3椰油正辛酸抑制铜绿微囊藻的EC₉₉

如表3所示的是椰子油正辛酸对铜绿微囊藻生长抑制的EC₉₉(EC₅₀是指能引起50％最大效应的浓度，而EC₉₉即是指能引起99％最大效应的浓度，由于椰油正辛酸具有非常好的抑藻效果，在此发明中各浓度组均远超过了50％最大效应，故用EC₉₉来表示)。从表2可看出，椰子油正辛酸对铜绿微囊藻生长的抑制率与正辛酸浓度呈良好的线性关系，R²值均为0.92以上，由EC₉₉值可清楚看出椰子油正辛酸对铜绿微囊藻的抑制作用强，用量小，效果好。

实施例6：

在初始铜绿微囊藻藻密度为4.3×10⁶cells/mL，加入椰子油正辛酸，设置5个浓度梯度，椰子油正辛酸的浓度分别是：0，12.5ul/L，25ul/L，50ul/L，100ul/L,分别于加样后的24h、72h、120h取10～12ml藻液离心(4000r/min,10min),分离上清液与沉淀，称量离心管与沉淀的总质量(实验前将离心管称重并记录数据)，上清液用于测定电导率、OD₂₆₀、OD₂₈₀和氧自由基(0₂ ^-.)，沉淀用1ml0.15mol/L的PBS(pH7.0)溶解后在-80℃冰箱中反复冻融三次，使藻细胞破碎释放出其中的酶，然后用冷冻离心机离心(4℃，12000r/mim,15min)，留上清，用于测定超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的含量。

6.1椰子油正辛酸对铜绿微囊藻藻液电导率的影响。

表4:

注：(1)与同期对照组相比，P<0.05；(2)与同期对照组相比，P<0.01。

如表4所示：在加样后的24h，各实验组的藻液电导率与同期对照组相比都基本无变化，由于处理时间短，藻细胞还能抵抗外界的胁迫作用，同时细胞内的各种酶活性也开始发生变化来保护机体，藻细胞还未裂解释放出其中的内容物；加样后的72h，随着椰子油正辛酸浓度的增加，电导率越来越大，且各实验组的电导率与同期对照组相比都具有极显著性差异(P<0.01)。说明椰子油正辛酸破坏了铜绿微囊藻细胞的细胞膜，使细胞中的内容物(如K⁺、Ca²⁺等)释放出来，从而致使藻液的电导率增加。

6.2椰子油正辛酸对铜绿微囊藻藻液核酸含量的影响。

表5：

注：(1)与同期对照组相比，P<0.05；(2)与同期对照组相比，P<0.01。

由于核酸、核苷酸在OD₂₆₀具有最大光吸收，故以OD₂₆₀表示藻液中可溶性核酸以及核苷酸含量。从表5可看出，处理后的24h，实验组的铜绿微囊藻藻液中核酸的含量相比对照组都有所增加，除了椰子油正辛酸最小浓度与对照组相比具有显著性差异(P<0.05),其他实验组均具有极显著性差异(P<0.01),且随着椰子油正辛酸浓度的增加以及作用时间的延长，藻液中核酸含量也呈增加趋势，处理后的120h，各实验组藻液中核酸含量与对照组相比都具有极显著性差异(P<0.01)。这进一步表明椰油正辛酸使藻细胞膜的通透性增加，致使藻细胞内的核酸外渗。

6.3椰子油正辛酸对对铜绿微囊藻藻液蛋白含量的影响。

表6：

注：(1)与同期对照组相比，P<0.05；(2)与同期对照组相比，P<0.01。

由于蛋白质在OD₂₈₀具有最大光吸收，故以OD₂₈₀表示藻液中可溶性蛋白质含量。如表6所示，在处理后的24h和72h，与对照组相比，实验组藻液中的蛋白含量都有所增加，且随着加样量的增大，藻液中蛋白含量也相应增加。120h时，椰子油正辛酸浓度为25ul/L的实验组藻液中蛋白含量与对照组相比具有显著性差异(P<0.05),椰子油正辛酸浓度为50ul/L和100ul/L的实验组藻液中蛋白含量与对照组相比具有极显著性差异(P<0.01)。这说明，由于受到椰子油正辛酸的胁迫，藻细胞膜通透性改变，导致细胞内的蛋白外渗，且胁迫时间延长，蛋白的外渗量增加。

6.4椰子油正辛酸对铜绿微囊藻SOD活性的影响。

表7：

注：(1)与同期对照组相比，P<0.05；(2)与同期对照组相比，P<0.01。

如表7所示：当椰子油正辛酸浓度低于25ul/L时，铜绿微囊藻的SOD活性随着椰子油正辛酸浓度的增加升高，当高于25ul/L时，其活性随着椰子油正辛酸添加剂量的增加而降低。对照组铜绿微囊藻的SOD活性一直保持在稳定的范围内，说明对照组的藻生长状态良好，而实验组藻的SOD活性的变化则是由于椰子油正辛酸对铜绿微囊藻胁迫作用的表现。椰油正辛酸的浓度在12.5-100ìl/L范围内，胁迫作用使藻类产生SOD以除去机体内由于胁迫作用产生的氧自由基，而当椰油正辛酸浓度超过藻细胞所能承受的范围，则会使藻细胞大量死亡，从而导致SOD活性大量降低。

6.5椰子油正辛酸对铜绿微囊藻MDA(丙二醛)含量的影响。

表8：

注：(1)与同期对照组相比，P<0.05；(2)与同期对照组相比，P<0.01。

MDA(丙二醛)是藻细胞在逆境条件下由于膜脂过氧化的产物，通过测定MDA含量的积累量可以反映藻细胞在逆境中受损伤的程度。如表8所示，对照组的藻细胞中MDA含量基本不变，而实验组藻细胞中的MDA含量则随着椰油正辛酸浓度的增加而逐步上升，且椰子油正辛酸作用时间越长，细胞内的MDA积累量也随着增加，这表明椰子油正辛酸使铜绿微囊藻的膜脂过氧化程度增加，对其细胞造成了损伤。

实施例7：

在初始藻密度为8.2×10⁵cells/mL斜生栅藻藻液中，加入椰子油正辛酸，设置6个浓度梯度，椰子油正辛酸的浓度分别是：0，50ul/L，100ul/L，150ul/L，200ul/L,250ul/L,分别于24h，48h，72h，96h，120h用血球计数板对藻细胞进行计数。

表9：

表9显示，椰子油正辛酸对斜生栅藻也有一定的抑制效果，同样浓度的椰子油正辛酸对斜生栅藻的抑制效果没有对铜绿微囊藻的抑制效果强，但增加椰子油正辛酸的浓度可以达到好的抑制效果。

Claims (5)

1.一种植物源抑藻剂，其特征在于：所述的抑藻剂为椰子油正辛酸。

2.根据权利要求1所述的一种植物源抑藻剂，其特征在于：所述的椰子油正辛酸含有正辛酸的浓度(重量)为99-99.5％。

3.根据权利要求1所述的一种植物源抑藻剂，其特征在于：所述的藻为铜绿微囊藻、斜生栅藻。

4.根据权利要求3所述的一种植物源抑藻剂，其特征在于：所述的藻为铜绿微囊藻。

5.根据权利要求3所述的一种植物源抑藻剂，其特征在于：所述的藻密度为1-9*10⁶个/毫升。